enero 28, 2023

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Cómo el telescopio espacial James Webb cambió la astronomía este año: NPR

El telescopio espacial James Webb se lanzó el 25 de diciembre de 2021. Sus primeras imágenes, como esta de la Nebulosa Carina, sorprendieron a los investigadores.

NASA, ESA, CSA, STScI


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El telescopio espacial James Webb se lanzó el 25 de diciembre de 2021. Sus primeras imágenes, como esta de la Nebulosa Carina, sorprendieron a los investigadores.

NASA, ESA, CSA, STScI

Hace un año, el Telescopio Espacial James Webb comenzó su viaje por el espacio.

«JWST se lanzó el día de Navidad, y luego fue un regalo del que tomó seis meses deshacerse», dijo Jane Rigby, astrónoma de la NASA y científica del proyecto de operaciones.

Los Pilares de la Creación fueron fotografiados por primera vez por Hubble en 1995. Una imagen web revela innumerables estrellas recién formadas que brillan entre pilares de gas y polvo.

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Los Pilares de la Creación fueron fotografiados por primera vez por Hubble en 1995. Una imagen web revela innumerables estrellas recién formadas que brillan entre pilares de gas y polvo.

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Después de un período de calibración inicial, el telescopio comenzó a recopilar datos. Los primeros resultados asombraron a los astrónomos.

«Descargué los datos, estoy sentado en pijama… Sabes, es una pandemia, todos estamos trabajando desde casa», dijo Rigby. «Saqué esos datos y comencé a navegar a través de ellos, verterlos. Y fue tan hermoso».

Solo cinco meses después de su misión científica, el telescopio ya está transformando la astronomía. Las herramientas del telescopio le han permitido capturar planetas, estrellas y galaxias nunca antes vistos, tanto cercanos como lejanos.

NPR habló con tres astrónomos en varias disciplinas astronómicas sobre cómo JWST está avanzando en la investigación en su área de especialización. Todos están de acuerdo en que el JWST ha cambiado las reglas del juego y que todavía queda mucha investigación innovadora por venir.

«Los sistemas de bucle saltan y son geniales»

Las imágenes de JWST de Neptuno se encuentran entre las más claras de los anillos del planeta tomadas en décadas. El objeto azulado brillante es la gran luna congelada de Neptuno, Tritón.

NASA, ESA, CSA, STScI

Heidi Hamill es astrónoma planetaria y científica interdisciplinaria en el Proyecto JWST. Se unió al equipo en 2002 porque quería estudiar el planeta Neptuno.

En septiembre, JWST enfocó sus espejos en el gigante de hielo.

«Cuando vi por primera vez la imagen en la pantalla de la computadora, me emocioné mucho», dijo Hamill. «¡Primero comencé a llorar, luego comencé a gritar y a llamar a todos mis familiares para que vinieran a esta foto!»

Esta es la imagen más clara de los anillos de Neptuno en décadas, tomada por JWST. Observado aquí en longitudes de onda del infrarrojo cercano, Neptuno aparece de un blanco fantasmal en lugar de azul.

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Esta es la imagen más clara de los anillos de Neptuno en décadas, tomada por JWST. Observado aquí en longitudes de onda del infrarrojo cercano, Neptuno aparece de un blanco fantasmal en lugar de azul.

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Antes del JWST, dijo Hamill, los astrónomos nunca habían observado claramente el sistema de anillos de Neptuno. La nave espacial Voyager sobrevoló Neptuno en 1989, pero solo logró capturar las partes más brillantes de los anillos del planeta.

Los instrumentos JWST detectaron bucles con una claridad sin precedentes.

«¡Boom! Loop Systems salió a la luz y es genial», dijo Hamill.

Como salir de la realidad virtual al mundo real.

Fuera de nuestro sistema solar, el JWST también ha ayudado a los astrónomos a monitorear las galaxias más antiguas y distantes conocidas.

«He estado buscando simular datos, tratando de imitar lo que vería JWST, durante muchos años. Entonces, cuando vi los datos por primera vez, fue como salir de la realidad virtual y entrar en el mundo real», dijo Brant Robertson, profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad de Michigan. California, Santa Cruz.

Robertson forma parte del equipo de investigadores que descubrió las galaxias más antiguas jamás observadas. Los instrumentos de JWST permitieron a su equipo identificar galaxias de hasta 13.400 millones de años, galaxias que se habrían formado menos de 400 millones de años después del Big Bang, una fracción muy pequeña de la edad del universo.

Cientos de galaxias son visibles en esta imagen, que combina los colores del infrarrojo cercano capturados por el telescopio Webb con los del Hubble.

NASA, la Agencia Espacial Europea, la Agencia Espacial Canadiense y a. Pagan (STScI) y R Jansen (ASU)

«Al encontrar estas galaxias muy tempranas, podemos aprender algo sobre nuestra propia historia, sobre la historia del universo en general, pero también sobre nuestro hogar en particular», dijo Robertson.

Mientras que los telescopios más antiguos como el Hubble dieron a los astrónomos un vistazo de lo que había, dijo Robertson, el JWST ha ampliado el tipo de ciencia que es posible.

«Es como abrir un libro del que has querido saber el final durante tanto tiempo, pero pospones la lectura del párrafo final», dijo Robertson, «y finalmente te revelan toda la historia».

«Casi todo lo que hacemos no era posible antes de este telescopio».

Jane Rigby, científica del proyecto de operaciones en JWST, también usa el telescopio para estudiar galaxias distantes.

Un fenómeno natural llamado lente gravitacional amplifica la luz de las galaxias que Rigby monitorea; combinándolo con JWST, pudo atravesar el polvo cósmico para estudiar cómo se forman las estrellas en estas galaxias.

Webb toma una fotografía de la protoestrella, el comienzo de una nueva estrella. El «reloj de arena» de nubes de polvo y gas solo se puede ver en luz infrarroja, las longitudes de onda en las que se especializa Webb.

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Webb toma una fotografía de la protoestrella, el comienzo de una nueva estrella. El «reloj de arena» de nubes de polvo y gas solo se puede ver en luz infrarroja, las longitudes de onda en las que se especializa Webb.

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«No todo lo que hacemos era posible antes de este telescopio», dijo Rigby.

Rigby dijo que los instrumentos del Hubble no han podido ver el polvo que oscurece estas galaxias. Además, los instrumentos de JWST le permiten estudiar la composición física de estas galaxias a través de la espectroscopia, una técnica comúnmente utilizada por los astrónomos para determinar la composición química de los objetos en el espacio.

«Estamos estudiando dónde se forman las estrellas en estas galaxias de lentes de formas que ridículamente no son posibles con ningún otro telescopio», dijo Rigby.

JWST ya ha demostrado ser una gran herramienta para los astrónomos, dijo Rigby, pero sus mayores descubrimientos aún están por llegar.

«Recién estamos comenzando a recibir esta avalancha de documentos que anuncian los descubrimientos», dijo. JWST se está utilizando para estudiar los planetas de nuestro sistema solar, las atmósferas de los planetas de otros sistemas solares, cómo mueren las estrellas, cómo evolucionan las galaxias y mucho más, dijo Rigby.

En la imagen con un detalle sin precedentes, una estrella moribunda expulsa gas y polvo. Imágenes como esta de JWST ayudarán a aumentar nuestra comprensión de cómo evolucionan las estrellas.

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En la imagen con un detalle sin precedentes, una estrella moribunda expulsa gas y polvo. Imágenes como esta de JWST ayudarán a aumentar nuestra comprensión de cómo evolucionan las estrellas.

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Y aunque el JWST es mucho más poderoso que los telescopios anteriores, Rigby dice que los astrónomos aún pueden usar el Hubble para complementar las observaciones del JWST.

«En muchos sentidos, JWST se creó para hacer las cosas que el Hubble no puede, por lo que funcionan muy bien juntos», dijo Rigby. «El lanzador y el capitán de tu equipo de béisbol hacen cosas diferentes».

Rigby dijo que el telescopio tiene suficientes propulsores a bordo para durar más de 20 años en el espacio, por lo que es posible que supere el mínimo de su misión planificada de cinco años.

«Creo que el próximo año será aún más emocionante que este», dijo Rigby.

Después de todo, llevará tiempo examinar los datos recopilados por el telescopio espacial James Webb y ver cuánto podría cambiar nuestra comprensión de los muchos misterios del universo.